学校科技节要做喷水火箭。需要哪些材料,怎么做?

一.前言

水火箭由机械能推动。水火箭的运行原理主要基于牛顿第三定律(作用力与反作用力定律)。当高压水柱被压力罐激发后,强大的推力(反作用力)会把整支箭带起来,火箭就会飞起来。其实水火箭的基本原理和真正的火箭运载工具是一样的,只是燃料是水和高压空气,所以还是要考虑基本的气体动力学和流体力学。

第二,理论解释

发射水火箭最重要的一步是注水和抽气。这两个动作都有理论依据,以下是这两个动作背后的理论解释:

水装——水火箭在发射前需要装水,装水量大约是压力罐总容量的三分之一到二分之一。就像真正的火箭一样,水是水火箭的燃料,用作推进动力。与真正的火箭不同,火箭燃料释放的是化学能,而水火箭释放的是机械能,所以充水是水火箭发射所需的燃料。

打气——接下来,用打气筒连接水火箭打气。你在抽空气的时候,手在对空气分子做功,空气分子有能量,慢慢积累在水火箭的压力罐里,成为发射的动力源——也就是机械能。

第三,发射设备

因为水火箭的推力是由高压空气和水提供的,所以我们需要一些耐高压的塑料材料来发射水火箭。一般来说,我们需要连接器、喷嘴、弹头、泵、压力表和发射器。以下是他们的基本介绍:

1.连接器-它由一个四通接头和一个鼓风机喷嘴组成。发射时,喷嘴被卡住,便于释放。优点是发射时间和压力可以随意控制。充气时,打气筒与充气嘴连接,发射时,用手快速拉下接头,箭体发射。

2.喷嘴——水火箭最重要的部分需要绝对耐高压的塑料材料。一般自制的喷头都是碳酸汽水瓶盖和二通接头,也有质量更好的日本产品。

3.弹头-弹头需要的阻力较小,可以抵消冲击力。

4.打气筒——自行车的打气筒最好是用手打气筒,而不是用脆弱的脚踏打气筒。

5.压力表——用于测量水火箭的泵和压力罐的压力,通常安装在泵上,与泵和压力罐相通。

6.发射者

第四,排放过程

安装发射筒→加入适量水→拧紧气嘴→用接头夹住气嘴,将气筒连接到充气气嘴→开始充气(一般单箱水火箭压力在7个大气压左右,双抽会打100下左右)→松开气筒→倒计时→下拉安全发射。